JPS60148398A - 電動送風機入力制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、電気掃除機ビおける電動送風機入力制御回路
に関する。

発明の技術的背景及びその問題点 第１図は従来の電気掃除機の外観を示すもので、本体ケ
ース１の前部に着脱自在な集塵ケース２があり、この集
塵ケース２のホース差込口３にホース４が差込まれてい
る。そして、ホース手元部５に操作スイッチ部６が設け
られている。

第２図はその回路（）４成を示すもので、基本的には交
流５０／６０Ｈｚの１００Ｖ交流電源７に対し電動送風
機８と双方向性サイリスタ９とが直列に接続されている
。この双方向性サイリスタ９に並列に保護用の抵抗ｌり
１．コンデンサＣ１が接続されている。又、双方向性サ
イリスタ９のゲート側には特性ｉＪ変負負性抵抗素子ｌ
ＵＴ１０．コンデンサＣ２を主体としたゲートトリガ回
路１１が設しづられている。このｌ”ＵＴＩＯはゲート
側に接続された抵抗Ｒａ、Ｒ７により特性づけられ、こ
の抵抗Ｒｅ、Ｒ７により決定される電圧がアノード側に
与、えられるとＯＮするものである。このため、抵抗Ｒ
ａ、Ｒ７の両端には交流電源７を抵抗Ｒｔ。

を介してダイオードＤ３〜Ｄ６による整流回路１２で全
波整流し、抵抗Ｒ９を介してツェナダイオードＺＤで定
電圧化してなる一定電圧が印加されている。一方、１）
ＵＴｌＯのアノードにはコンデンサＣ２が接続されてい
る。又、１）ＵＴＩＯのカソード側は抵抗Ｒ４，１く５
を介して勺−（リスク１３のゲー１−に接続されている
。このサーｒリスタ１３は抵抗Ｒ３とともに整流回路１
２に接続されている。そして、サイリスタ１３、抵抗１
之３に並列にダイオードＤ１．Ｄ２が接続され、その中
点が双方向性サイリスタ９のゲートに接続されていると
ともに、アノードとの間に抵抗■（２が介在されている
。

しかして、交流電源７が整流回路１２で全波整流さ］し
、ツェナダイオードＺ　ｌ）により定電圧化された電圧
が操作スイッチ部６の可変抵抗Ｖ　Ｒｔを介してコンデ
ンサＣ２を充電する。そこで、このコンデンサＣ２の充
電電圧が抵抗Ｒａ　＋’　Ｒ−ｙで決定された電圧値に
なるとＩ）ＵＴＩＯがＯＮするものである。従って、可
変抵抗Ｖ　Ｒ１を可変操作すればその抵抗変化に応じて
コンデンサＣ２の充電周期が変わり、Ｉ〕Ｕ　Ｔｌ−０
のＯＮタイミングも変わるものである。いずれにしても
Ｉ）ｔＪＴｌＯがＯＮすると、サイリスタ１３のゲート
がトリガされてＯＮする。これにより、サイリスタ１３
のアノードへは整流回路１２による整流出力だけでなく
、電動送風機８、双方向性サイリスタ９のゲート、タイ
オードＤ１．抵抗Ｒ３，サイリスタ１３、ダイオードＤ
４を通しても流れ続ける。この電流は双方向性サイリス
タ９がターンオンしてその端子間電圧が低下するまで流
れ続けるので、負荷が電動送風機８のような誘導負荷で
あっても、双方向性サイリスタ９は確実にトリガされる
ことになる。

又、双方向性サイリスタ９がターンオン後でも、サイリ
スタ１３は整流回路１２を通して流れる電流でＯＮ状態
を持続しているため、メイン電流の振動で双方向性サイ
リスタ９がターンオフしても、これを再びターンオンさ
せる。そして、交流電源７の極性が逆転した場合でも同
様にダイオードＤ３、サイリスタ１３、ダイオ−Ｆ　Ｄ
　２を通して電流が流れ、双方向性サイリスタ９は確実
にターンオンする。

このようにして、可変抵抗Ｖ　ＲｔのｉｉＪ変操変操上
る抵抗変化に応じて双方向性サイリスタ９が制御され、
電動送風機８の人力が制御されるものであり、低力率で
も電動送風機８がＯＦＦすることはない。

従来方式において、操作スイッチ部６のｉｉＪ変抵抗■
１く１に対し感電部上のため高抵抗の抵抗Ｒｕ　。

Ｒ１２が介在されている。このため、可変抵抗Ｖ　’Ｒ
１も高抵抗（高インピーダンス）でなければならない。

そして、このｉｉＪ変低抗抵抗Ｒ，ｔの最大抵抗値が最
低人力を規制することになる。なＪ−３、第２図中、Ｓ
Ｗと示すのは可変抵抗Ｖ　Ｒ１のＯＦ　Ｉ”位置を示し
、これにより電動送風機８の停止りがなされる。ところ
が、ここに可変抵抗は是産製造上のバラツキがあり、そ
の偏差が固定抵抗に比較して１０〜１５倍程度もある。

例えば、固定抵抗では±２％程度のものが容易に得られ
るが、可変抵抗ではその全Ｊ氏抗値が５００にΩを越え
ると±２０〜３０％位の偏差が生じる。このため、最低
入力設定用として可変抵抗の最大抵抗値を７００にΩに
設定したとしてもバラツキにより４９０〜９１０にΩ程
度の幅があり、８００〜９００にΩ程度になるとＯＦ　
Ｆ位置でなくても電動送風機８が停止してしまう可能性
かあり、最低入力を設定できないことになる。

そこで、可変抵抗を選択使用して全抵抗値を管理する方
法があるが、コスト高となる。

しかしで、このような欠点を解消するため、第３図に示
すような制御回路が本出願人により提案さ扛でいる。こ
れは、操作スイッチ部６に可変抵抗Ｖ　、Ｒｔとともに
、最低入力設定１１（抗としての固定抵抗Ｒ１うど油止
用固定抵抗Ｒ１４とを設けたものである。ここで、Ａ領
域は摺動子１４ａがコモン導電パターンｌ’ｌ　Ｇと可
変抵抗■１（１の抵抗パターンＩ”　Ｒに接触している
抵抗可変領域であり、抵抗パターンＩ）　Ｒは図中左側
から右側に向けて抵抗値が大きくなり、右端で最大抵抗
値となるものである。そして、抵抗パターンＩ）　Ｒの
最大抵抗値を超える右側には固定抵抗Ｒｘ３接続用の導
電パターンＰＤ１が設けられている。従って、摺動子１
．４　ａがコモン導電パターンＰ　Ｃと導電パターンＰ
　Ｄ　１とに接触するＢ領域で固定抵抗Ｉ＜１３が接続
状態となるものであり、Ｂ領域が最低入力設定位置に相
当する。又、Ｃ領域は摺動子１４ａがコモン導電パター
ンＩ）Ｃにのみ接触するものであり、ＯＩ”　Ｉパ位置
に相当する。そして、Ａ領域に苅応さぜた長さの導電パ
ターンＰ　Ｄ　７が設けられ、固定抵抗１く１４に接続
されている。従って、固定低］んＲ１，４は摺動子１４
ａがＡ領域に存在するどきに可変抵抗Ｖｌえ１の可変抵
抗と並列接続されるものである。

このような構成において、電動送風四８を最低人力にす
る場合にば摺動子１．４ａ、１４ｂをＢ領域に位置させ
る。これにより、ｒＩＪ変抵抗Ｖ　ｋ　１に関係なく、
固定抵抗Ｒ１３がコンデンサＣ２に直列に入ることにな
り、この固定抵抗ｌ（１：うの抵抗値に基づき双方向性
サイリスタ９、従−）で電動送風機８が最低人力に制御
されることになる。このようにして、最低入力設定は固
定抵抗Ｒ１３により行なわれるものであり、固定抵抗は
可変抵抗の最大抵抗値のバラツキ幅の１／１０以下、例
えは炭素皮膜で±２％、金属皮膜タイプで±０．２％程
度のものが容易に量産で得られるので、最低入力のバラ
ツキ幅を極めて少なくて安定させることができる。

一方、最低人力以上の人力設定時には摺動子１４ａ、１
４ｂをＡ領域内で摺動変位させることにより、可変抵抗
Ｖ　Ｒ１の抵抗を適宜可変さぜ、この抵抗変化に応じて
電動送風機８の六カを制御することになる。ここに、固
定抵抗Ｉ（１４は可変抵抗Ｖ　Ｒ１の最大抵抗（１μよ
りも低抵抗で、がっ、許容差の少ないものが用いられて
おり、ｉｊＪ変抵抗Ｖ　Ｒ］のバラツキ、特に最大抵抗
値のバラツキを補正するためのものである。例えば、ｒ
ｉＪ変抵抗Ｖ　Ｒｔが±３０％の許容幅とし、固定抵抗
■え１４の許容幅を±２％とし、かつ、ａＪ変４バ抗Ｖ
　Ｒｔの最大抵抗値のｌ／３位の抵抗値とすると、±１
０％前後にバラツキを減少させることができる。より具
体的に、例えば可変抵抗Ｖ　Ｒ１の最大抵抗値を２ＭΩ
、固定抵抗Ｒ１４＝　７００　ＫΩと仮定ずれば、可変
抵−抗Ｖ　Ｒ１のバラツキは１．４〜２．６ＭΩであり
、固定抵抗Ｒ１ａのバラツキは６８６〜７１４にΩであ
る。この結果、両者の合成抵抗は理想値約５１８にΩに
苅して４７０〜５６０にΩ位のバラツキとなり、±１０
％以−ドのバラツキに抑えることができる。これにより
、例えば固定４１に抗Ｒ５３＝７００にΩに設定した場
合、可変抵抗■１え１のみではそのバラツキ大により最
大抵抗値かこの７００にΩを越してしまう場合もあって
最低人力と重複することもあり得るが、固定抵抗Ｉ＜」
４によりバラツキが小さくなるよう補正さ１し、最低入
力と重なり合うことはない。　゛ そして、電動送風機８を停止させるｉＪ！自には慴動子
１４ａ、１４ｂをＣ領域に位置させる。

ここで、可変抵抗Ｖ　Ｒを等を構造的に見ると、第４図
に示すような可変抵抗器１５どして４９１成されている
。即ち、基板１６の表面に４１（抗パターンＰ　Ｒと導
電パターンＰＤＩ、ＰＬＪ２とが形成され（第５図参照
）、裏面にコモン導電パターンＰＣが形成さ扛でいるも
のであり（第６図参照）、摺動子１４ａは抵抗パターン
ＰＲと導電パターンｒ）Ｄｌとのライン上を摺動する接
点とコモン導電パターンＰＣのライン上を摺動する接点
とを有するものである。又、摺動子１４ｂは導電パター
ンＩ】Ｄｌのライン上を摺動する接点とコモン導電パタ
ーンＰＣのライン上を摺動する接点とを有するものであ
る。こｊしらの接点は基板１６の幅方向同一ライン」二
にあり、摺動子１４ａ、１４ｂはつまみ１７により摺動
方向に連動して動作するように設定さ、１１１、寸法Ｑ
がその最大ストロークである。

ところが、同一ライン上にある抵抗パターンｌ）■（と
導電パターンＰ　ｌ）　１との間の絶縁間隔Ｇをなくす
ことができず、製造上からも絶縁間隔Ｇとして最低１〜
１．５ｎｍＩ位必要となるものである。この結果、摺動
子１４ａが導電パターンＰ　Ｄ　ｔ　・抵抗パターンＰ
Ｒ間で切換わるとき絶縁間隔６部分に位置し、電動送風
機８が停止してしまうことがある。つまり、右端側の９
１”　Ｆ位は以外でもＯＦＦしてしまう位置が生してし
まうものである。例えば、α”　３０　ｎｎｎとすると
、絶縁間隔Ｇはその５％程度占めることになり、不必要
な部分てＯＦ　Ｉ＝”状態を生じるものとなる。

この点、第７図に示すように摺動子１４ａ、］４ｂをク
リック動作させ、クリックポジション０でＯＦＦ、１で
最低人力、２〜５でｒ’■変人力とすることが考えられ
るが、このようなりリック機構によっても十分ではない
。即ち、クリック機構によっても摺動子１４ａが絶縁間
隔（５部分に市よってしまう場合があり、これにより電
動送風機８か停止し使用者は０１・′ｌ？位置であると
判ｉ１ｉ　Ｌで放置した結果、クリック作動力により摺
動ｆ・１．４　ａが徐々に動いてＯＮしてしま・うこと
かあり、使用−１１に不快感を与えるものとなる。

発明のｌ」的 本発明は、このような点にｆｌｌみなされたもので、固
定抵抗による安定した最低入力設定及びｉｉＪ変貼抗に
よるｉｉＪ変調整時には固定抵抗並列接続による可変抵
抗のバラツキの減少をｂイ１保しつつ、最低人力から最
低入力以上の設定に際してＯＦ　Ｆ状態発生を確実にな
くすことができる電動送風機人力制御回路を得ることを
目的とする。

発明の概要 本発明は、最低入力設定抵抗と補正用固定抵抗とを固定
抵抗として共通化させ、その固定抵抗接続用導電パター
ンを抵抗パターンに平行に設けつつ導電パターン自身又
は第二抵抗パターンを最低人力設定位置まで延設するこ
とにより、最低人力設定位置では固定抵抗単独又は第二
抵抗パターンによる１■変抵抗と直列となり、ｉ’ｉＪ
変抵抗によるｉｉＪ変制御位置ではこの可変抵抗と固定
抵抗との並列接続となり、固定抵抗による最低人力設定
位置からｉｉＪ変抵抗抵抗定抵抗との合成抵抗による人
力制御に移行させる際、オーブン状態となることがなく
、ｏ　ｔ’　Ｆ位置以外でのＯＦＦ状態の発生を１ｉｆ
ｔ：実に防止できるように構成したものである。

発明の実施例 本発明の第一の実施例を第８図に基づいて説明する。第
３図ないし第７図に示して部分と同一部分は同一符号を
用い説明も省略する。本実施例は。

まず、第３図に示した固定抵抗Ｒ１３＝　Ｒ１４として
共通化させて′抵抗Ｒ１４を省略し−この固定抵抗接続
用導電パターンＰＤを抵抗パターンＰ　Ｒに平ｆｊで最
低入力設定位置（クリックポジション１を越えて設定さ
れる）まで延設させて設けたものである。

このような構成によれは、最低人力設定位置（クリック
ポジション■）では（８動Ｊ’１４　ｂが導電パターン
ＰＤ、コモン導電パターンｔ’　Ｃに接触し、固定抵抗
ｌ支１３が接続状態となり、最低人力設定状態となる。

しかして、摺動子１／ｌａ、１４ｂを左方のクリックポ
ジション２側八摺動させて入力１ｉｌ変制御に移行する
場合を考える。このとき、まず、摺動子１４ｂは常に導
電パターンＰＩＪに接触しており、その状態で摺動子１
４ａが抵抗パターン１）１（に接触する状態に移行する
ことになる。つまり、固定抵抗１（１３のみが接続状態
となる状態から１げ変抵抗Ｖ　Ｒ１と固定抵抗Ｒ１ｚと
が並列接続された状態ｌ＼移行することとなる。このよ
うにクリックポジション１，２の移行過程でオーブンに
なることはなく、電動送風機８がこの部分で停止してし
まうことはない。これは、摺動子１４ａ、１４ｂの４つ
の接点を同一直線上に作ることが実際上不可能である点
を考慮しても、ＯＦＦ位置以外で電動送風機８が停止し
てしまうことはないものである。そして、入力制御状態
としても、固定抵抗ｌり１３による安定した最低入力設
定位置状態がら、ｉｉＪ変低抗抵抗Ｒ１に固定抵抗Ｊり
１３が並列接続になりその合成抵抗、即ち可変抵抗Ｖ　
Ｒ１のバラツキが抑えられた抵抗による電送動送風機８
の六カ制御となり、人力変化をスムーズにして移行させ
ることができる。なお、具体的には、第３図で関連して
説明したように、例えば、可変抵抗Ｖ　Ｒｔの最大抵抗
値＝２ＭΩ、固定抵抗■込１３　（＝　Ｒｔ４）　＝　
７００　ＫΩの如く設定される。

つづいて、本発明の第二の実施例を第９図により説明す
る。本実施例は、固定１１（抗接続用導電パターンＰ　
Ｄを抵抗パターンＰＬ（と同等の長さとしつつ、その短
くなった部分に第二抵抗パターン））Ｒ２を連設して設
けたものである。

このような構成によ４しば、最低人力設定位置では摺動
子１４１ｉが第二抵抗パターンｒ’Ｒｚ、コモン導電パ
ターンＰＣに接触し、固定抵抗Ｒ１３どｉｉＪ変抵抗Ｖ
　Ｒ２が直列の接続状態となり、最低人力設定位置とな
る。

しかして、摺動子１４ａ、ｌ／ｌｂを左方へ慴動させて
入力可変制御に移行するＩｎ　、：；を考える。二のと
き、摺動子１４ｂは第二抵抗パターンｌ’Ｒ２又は導電
パターンＩ”　Ｄのいずれかに必らず接触しており、そ
の状態で摺動子１／Ｉａが抵抗パターンｌ〕１（に接触
する状態に移行することになる１、つまり、固定抵抗Ｒ
ｔａと可変抵抗Ｖｌζ２とが直列に接続された状態から
（場合によっては、固定抵抗１く１３と可変抵抗■１（
２との直列接続に苅しｉｒＪ　蛮４ａ抗Ｖ　Ｒ１が並列
接続された状態を介して）、固定１１ｓ抗Ｒ，１３と可
変抵抗Ｖ　Ｒ１とが並列接続さＪｔ、た状態に移行する
ことになる。このようにクリックポジション１．２の移
行過程でオーブンになることはなく、電動送風機８がこ
の部分で停止してしまうことはない。なお、本実施例に
よる場合も、最凹人力から移行する際に、入力変化の移
行がスムーズに行なわれる。特に、本実施例の場合、可
変抵抗Ｖ　Ｒ２の値が徐々に小さくなって移行するため
、人／Ｊ変ｆヒの移１−１はスフ１−ズである。

発明の効果 本発明は、」二連したように最低入力設定抵抗と油止用
固定抵抗とを固定抵抗として共通化させ、その固定抵抗
接続用導電パターンを抵抗パターンに平行に設けつつ導
電パターン自身又は第二抵抗パターンを最低入力設定位
置まで延設したので、最低人力設定位置では固定抵抗単
独又は第二抵抗パターンによる可変抵抗と直列となり、
可変抵抗による可変制御位置ではこの可変抵抗と固定抵
抗との並列接続となり、最低入力設定位置から可変４１
（＋抗と固定抵抗と合成抵抗による入力可変制御に移行
させる際、オーブン状態の発生を確実に防止でさ、ＯＦ
Ｆ位置以外の部分で電動送風機を停止させることなく、
かつ、入力変化もスムーズにして移行させることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を丞す外観Ｓ、゛１視１？１、第２１り
１けそＤ回路図、第３図ないし第７図は本出願人既提：
ｒの内容を示すもので、第３１″Ａ１け回路１２１、第
４　ｌｑｌ及び第５図は平面図、第６図はｌ１３ｘ面Ｉ
Ａ、第７し１（、しパターン状態を含め−Ｃ示す回Ｗ［
冒ン１、第３３図は本発明の第一の実施例を示ず回ｈ（
ニア　１・くＩ、第１］図は木ｆ自明の第一の実施例を
示す回Ｉｌ′’１図である、。 ５・・ポース手元部、

【５・ス・１′ツチ操什部、７　
・交ｄδ電源、８　・電動送ｊ虱磯、９・双方向性り°
・ｆリス９．１１・・ゲートトリカ回路、ｌ／ｌントＩ
　／Ｉ　ｂ・１？フ動了、１５・可変１氏抗器、Ｖ　Ｒ
１・１１１変１１Ｓ、抗、１り１３　・固定抵抗、１】
１＜　・ＩＩ３抗バタ−レ、１】１）・固定１ｊ（抗接
続用ｊｊ、”ｊ電パターン、１）（：　コモンノブ電パ
ターン、ｌ”　Ｒン・・第ニーＩＩＳ抗パターン出　Ｉ
ａｉ　人　東京電気株式会？１゜３７図 一尾こし μ 、１９　図 り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源に対し電動送風機と双方向性サイリスタと
   を直列に接続し、ボース手元部に設けられた可変抵抗を
   含む操作スイッチ部の操作による抵抗変化に応じて前記
   双方向性サイｉノスタを制御するグー１−１−リガ回路
   を設け、この双方向性サイリスタ制御により電動送風機
   の入力を制御するようにした電動送風機入力制御回路に
   おいて、固定抵抗を操作スイッチ部に設け、前記可変抵
   抗の抵抗パターンと固定抵抗接続用導電パターンとコモ
   ン心電パターンとを備えた可変抵抗器を設け、前記固定
   抵抗接続用導電パターンを抵抗パターンに平行でその一
   端を抵抗パターンより長く最低入力設定位置まで延設し
   、抵抗パターン及びコモン導電パターン」−を摺動する
   摺動子と固定抵抗接続用導電パターン及び導電パターン
   上を摺動する摺動子とを慴動方向に連動させて設けたこ
   とを特徴とする電動送風機人力制御回路。 ２、交流電源に対し電動送風機と双方向性ザイリスタと
   を直列に接続し、ホース手元部に設けられた可変抵抗を
   含む操作スイッチ部の操作による抵抗変化に応じて前記
   双方向性サイリスタを制御するゲートトリガ回路を設け
   、この双方向性サイリスタ制御により電動送風機の入力
   を制御するようにした電動送風機入力制御回路において
   、固定抵抗を操作スイッチ部に設け、前記１Ｊ変抵抗の
   抵抗パターンと固定抵抗接続用導電パターンとコモン導
   電パターンとを備えたｉｉ■変抵抗抵抗器け、前記固定
   抵抗接続用導電パターンを可変抵抗の抵抗パターンに平
   行で同程度の長さとしつ−〕その一端に最低人力設定位
   置まで延設した第二抵抗パターンを設け、抵抗パターン
   及びコモン心電パターン−Ｌを摺動する摺動子と固定抵
   抗接続用導電パターン、第二抵抗パターン及びコモン導
   電パターン」二を摺動する摺動子とを摺動方向に連動さ
   せて設けたことを特徴とする電動送風機入力制御回路。